Принцип работы водяного теплого пола – устройство и схема

Одной из распространенных систем отопления в доме или квартире является водяной пол. Специалисты считают, что этот вариант обогрева достаточно сложный по расчетам, установке оборудования и его подключения. Система, которая соответствует всем основам монтажа, честно прослужит не менее 15 лет.

Виды подключений водяного теплого пола

Водяной пол представляет собой систему отопления с низкотемпературным теплоносителем. В этом случае теплоноситель не нагревается более 55 градусов. К тому же, подобный циркуляционный контур должен иметь отдельный циркуляционный насос. Чтобы подобное отопление в доме отвечало всем требованиям, следует грамотно подобрать схему его подключения.

Система установки теплого пола имеет 2 разновидности:

1. Бетонная технология. В этом случае предусмотрена установка нагревательных элементов под монолитную бетонную стяжку. Работа требует много времени и сил. Только когда бетонный слой полностью просохнет, укладывается финишное покрытие. Высыхание стяжки полностью зависит от ее толщины, в среднем процесс занимает около 20 дней. Эта технология применима не только для водяных теплых полов, но и для электрических. Так как пол в конечном итоге будет иметь большую толщину, этот вариант не подходит для помещений со слабыми перегородками. Главным достоинством технологии является равномерное прогревание пола.
2. Настильная технология. Этот вариант отличается простотой монтажа. Работы с повышенным загрязнением в этом случае не предусмотрены, используются готовые материалы. В системе задействованы отражающие пластины, которые изготавливаются из алюминия. Греющей элемент не нужно заливать стяжкой. Поверх отражающих пластин устанавливается финишное покрытие пола. Из недостатков стоит назвать лишь большие финансовые затраты на материалы, ведь устилать их следует в несколько слоев.

Настильная технология делится на 3 вида:

1. Реечный тип с использованием дерева.
2. Модульный тип с использованием дерева.
3. Полистирольная технология.

Работы выполняются строго по выбранной технологии. Помимо разнообразия вариантов установки пола, схемы его подключения также разнятся.

Возможные схемы монтажа теплых полов:

• прямое от котла;
• использование радиаторов отопления;
• установка от трехходового клапана;
• гидравлический разделитель;
• насосно-смесительный узел в системе.

Выбор технологии и возможности подключения системы будут зависеть от разных факторов. Каждый из видов имеет как свои достоинства, так и свои недостатки. Основываться в первую очередь следует на конструкции жилища и его особенностях.

Принцип работы каждого вида

Вся система, а главное, эффективность работы заключается в выбранном принципе подключения. Схема монтажа и последующего функционирования отопительной системы подбирается с учетом требований здания, покрытия пола и так далее. Стоит подробнее рассмотреть каждую из схем, определить их достоинства и недостатки.

Прямое подключение от котла

Под соединением теплого пола с котлом подразумевается наличие теплогенератора, арматуры для безопасности и, самое главное, насоса в общей конструкции. Теплоноситель прямо из котла попадает в коллектор, где распределяется жидкость, далее она расходится по разводке труб и циркулирует по ним, попадая обратно в котел. Важно сказать, что в котле следует установить тот температурный режим, который должен быть на полу.

С таким вариантом подключения сталкиваются с несколькими вопросами. Во-первых, желательно использовать для этой схемы только конденсационный котел, так как для этого оборудования низкая температура при работе является оптимальной, так как КПД в этом случае является максимальным. Обычная модель котла при функционировании с низкими температурами быстро выйдет из строя, точнее придет в негодность его теплообменник. Если в доме установлен твердотопливный котел, то на него дополнительно придется монтировать буферную емкость, так как в этом виде котла температурный режим регулируется крайне сложно.

Подключение от радиатора

Достаточно популярным вариантом для обустройство теплого пола принято считать использование радиатора. В этом случае применяются специальные комплекты, рассчитанные на установку труб, исходящих от одной петли, на площадь не менее 15 кв. м. Внешне, это выглядит, как коробок из пластика, в котором нередко устанавливается ограничитель температуры воды или воздуха, а также воздухоотводчик.

Теплоноситель проникает в петлю из контура с высокой температурой, где она равна не менее 70 градусов. Жидкость охлаждается в петле, а далее новая порция горячей воды поступает в нее. Котловой насос с процессом прекрасно справится, дополнительный не потребуется.

Установка от трехходового клапана

Не совсем популярной схемой для отопления полом является применение трехходового клапана. Задачей этого прибора является равноценное перемешивание воды горячей и холодной. Эту комбинацию для отопления стоит назвать комбинированной, здесь используются батареи с жидкостью температурой до 80 градусов и контур пола с температурой жидкости 40 градусов. Термостат в этом случае играет роль клапана, он рассчитан для поддержки одинаковой температуры теплоносителя.

Клапан монтируют на подачу, насос для циркуляции устанавливается после. Когда вода остывает в обратке, добавляется жидкость потеплее, поступающая из котлового контура. Трехходовый клапан снижает температуру теплоносителя до необходимой. Эту схему используется редко, ведь работа радиаторов, которые подключены к основной трубе, нестабильна.

Использование гидравлического разделителя

В схемах отопления комбинированного типа с радиаторами используют гидравлический разделитель. По своей сути, можно сказать, что схема представлена разделением батарей и самого теплого пола. В случае, когда при радиаторном отоплении используется циркуляционный насос, установка дополнительного насоса в смесители может привести к нарушению гидравлики. Гидравлический разделитель поможет настроить параллельную работу нескольких насосов.

Применение насосно-гидравлического узла

Разводка пола с помощью насосно-гидравлического узла является смешанной схемой. При таком варианте предусматривается зона отопления радиатором, узел насоса и смесителя, а также сам теплый пол. В процессе, к охлажденной жидкости добавляется обратка пола к воде из котла.

Все смесительные узлы имеют клапан балансировки, который определяет дозировку теплоносителя уже остывшего, в процессе подмешивания к горячей жидкости. На выходе из узла получается теплоноситель с нужным температурным режимом. Узел, в зависимости от своей модели, может иметь в составе и другие элементы, такие как балансировочный клапан, шаровые краны, байпас и прочее. Эффект системы и комфорт потребителя таким образом увеличивается во много раз.

Преимущества и недостатки каждого вида

Прямая схема от котла имеет свои преимущества и недостатки. В помещении обеспечивается высокая комфортность. Система не является дорогостоящей, ее установка обойдется в скромную сумму. Из недостатков стоит отметить сложность установки, потребуется профессиональная подготовка. К тому же, система применяется только в низкотемпературных котлах, где регулируется температура.

Схема с использованием радиатора не имеет сложной установки, она удачно используется в небольшой комнате, где жильцы пребывают не так часто. Этот вариант подключения хорошо подходит для ванных комнат, балконов и так далее. Из недостатков стоит отметить низкий комфорт, ведь зоны перегрева пола все же будут отмечаться.

Схема с гидравлическим разделителем из преимуществ стоит отметить простоту установки и то, что она помогает разделить систему пола и радиаторов. Недостатком является необходимость установки дополнительного оборудования.

Схема с насосно-разделительным узлом имеет преимущество в виде последующей качественной работы системы водяного пола.

Схема с трехходовым клапаном проста в установке, ее стоимость вполне приемлема. Эта схема подходит для помещений небольшой площади, где хочется сэкономить на обогреве. Из недостатков стоит отметить пониженный комфорт системы, так как соблюдать дозировку теплоносителя невозможно, он бывает еле теплым, либо слишком горячим. Также, схема не актуальна для контуров длиннее 40 см.

Принцип работы коллектора для водяного теплого пола

Устанавливается водяное отопление несколькими способами. Профессионалы считают самым оптимальным и практичным применение конструкции с коллектором, который является многофункциональным узлом, раздающим теплоноситель.

При установке теплого пола в доме используется большое количество разнообразных труб, а их отрезки называются контурами. Если говорить простым языком, то коллектор является такой же трубой, которая крепится к остальным трубам, в общей сложности они создают систему. Места резьбы и их количество определяется тем, сколько труб крепятся к коллектору. Стоит отметить, что чем больше количество резьбы, тем дороже будет стоить это оборудование.

Коллектор для теплого пола выполняют из следующих материалов:

• нержавейка – это оборудование самое долговечное и дорогое;
• латунь – коллекторы из нее имеют среднюю ценовую категорию, срок службы достаточно долгий;
• полипропилен – самый дешевый вариант, используется только при работе с невысокой температурой.

Все контура при установке теплого пола лучше делать одинаковой длины. Таким образом создается одинаковая теплоотдача у каждой петли. Такой вариант, к сожалению, встречается не часто. Намного чаще встречаются разные длины контура, причем различие это существенное. Расходометры, установленные на подающей гребенке, а на обратной гребенке – регулировочные вентили, помогут выровнять теплоотдачу на всех контурах площади.

Все рассмотренные схемы подключения теплого пола активно используются и применяются на практике. Только профессионал определит необходимость того или иного вида подключения отопления, учитывая нюансы жилплощади.

Технология укладки водяного теплого пола

Автор: Николай Стрелковский

Водяной теплый пол (ВТП) является достаточно популярным способом обогрева жилых помещений в частном строительстве. Его выбирают из-за высокой экономической эффективности. Использование этой разновидности теплого пола позволяет экономить на обогреве до 30% энергии. Кроме этого, данный вид обогрева весьма надежен, при правильном монтаже ВТП может прослужить до 50 лет.

Технология укладки водяного теплого пола

Область применения ВТП

Самый значительный недостаток данной разновидности теплого пола – это то, что его нельзя использовать в многоквартирных домах, которые отапливаются централизованно. В теории вы можете подать заявку в Теплосеть, а также в управляющую компанию, пройти через многочисленные проверки и согласования, и все-таки установить ВТП, подключив его к системе централизованног о отопления. Но на деле в большинстве случаев согласовать проект не получится.

Проект монтажа теплого водяного пола

Нелегальная врезка в общий контур отопления чревата неприятными последствиями как для вас, так и для ваших соседей. Температура и давление в системе отопления слишком высокие для системы теплого пола, малейшая ошибка при монтаже может привести к утечке теплоносителя, вы можете затопить соседей снизу и оставить без тепла соседей сверху. Поэтому в многоквартирных домах предпочтительно использовать электрический теплый пол.

Теплый водяной пол

Зато в частных домах ВТП позволяет значительно экономить на отоплении, за счет равномерного прогрева воздуха в помещении и достижения наивысшей температуры у пола, а не у потолка, как при радиаторной системе отопления.

Благодаря высокой надежности, ВТП отлично подходит для отопления гаража или мастерской.

Обустройство теплого пола в гараже

Наилучший обогрев достигается применением в качестве финишного покрытия кафельной или мраморной плитки, а также ламината. Чуть хуже дело обстоит с ковролином, так как он плохо проводит тепло.

Принцип работы ВТП

Теплый пол схема с готовым модулем

В цементную стяжку закладываются пластиковые или металлические трубы, по которым благодаря циркуляционному насосу непрерывно протекает теплоноситель, нагретый в котле отопления. Он отдает тепло стяжке, после чего возвращается обратно в котел. Стяжка путем конвекции передает тепло финишному покрытию, а от него нагревается воздух в помещении. Если ВТП является единственным источником отопления, то температура регулируется на котле. Если же теплый пол дополняет радиаторное отопления, то регулирование температуры осуществляется при помощи смесительного узла, в котором происходит смешивание нагретого и охлажденного теплоносителя в установленной пропорции.

Подключение теплого пола к системе

Таким образом, вся система состоит из нагревательного котла, общего стояка отопления, распределительно го узла и труб, по которым циркулирует теплоноситель. Теплоносителем может быть обычная вода или специальная жидкость, например, антифриз.

Коллектор и схема работы водяного теплого пола

Распределительны й узел, в свою очередь, состоит из циркуляционного насоса, смесительного узла и коллекторной группы, которая осуществляет «разводку» различных контуров отопления.

К каким последствиям могут привести ошибки при монтаже ВТП

При укладке труб важно следить, чтобы они располагались строго параллельно полу. Если перепад высоты между началом и концом трубы будет больше половины ее диаметра, это приведет к образованию воздушных пробок, которые затруднят циркуляцию теплоносителя и заметно снизят эффективность отопления.

Трубы должны располагаться строго горизонтально

Каждый контур циркуляции должен быть выполнен из цельного отрезка трубы, соединения в контуре должны быть только с коллекторной группой. Соединение двух отрезков трубы в одном контуре и заливка этого соединения в стяжку крайне нежелательны. Это сильно повышает возможность утечки теплоносителя, и в несколько раз снижает надежность всей системы.

Контур должен быть цельным

Перед заливкой стяжки важно провести гидравлические испытания всей системы повышенным давлением при рабочей температуре теплоносителя. Давление должно оставаться неизменным в течение суток, важно убедиться в отсутствии утечек. После заливки стяжки найти место утечки будет крайне сложно.

Все испытания проводят до заливки стяжки

Заливка стяжки производится при заполненном контуре с температурой теплоносителя не более 25 градусов. Несоблюдение этого правила может привести к деформации труб, образованию воздушных пробок и неравномерному застыванию стяжки, что приведет к ухудшению нагрева.

Запускать систему с рабочей температурой разрешается не ранее, чем через 28 дней после заливки стяжки. Нагрев на более ранних сроках приведет к образованию пустот внутри стяжки, что в несколько раз снизит эффективность работы теплого пола.

После заливки стяжки пользоваться теплым полом можно через 28 дней

Преимущества и недостатки ВТП

Плюсами водяного теплого пола являются:

• высокая энергетическая эффективность. Более эффективная схема отопления позволяет экономить до 30% энергии. Это самый дешевый способ подогрева полов в помещениях;
• высокая надежность системы при условиях правильного монтажа. Средний срок службы ВТП составляет 50 лет;
• ВТП может быть единственным источником отопления в помещении. Это позволяет отказаться от использования радиаторов и более эффективно использовать пространство комнаты.

К минусам водяного теплого пола относятся:

• сравнительно высокая сложность проектировки и монтажа. Важно тщательно продумать размещение всех элементов системы теплого пола и разводку труб между помещениями. Контур циркуляции не должен содержать стыков, поэтому нужно заранее начертить схему расположения труб и рассчитать необходимую длину;
• невозможность применения в большинстве многоквартирных домов из-за несовместимости с системами централизованног о отопления.

Пошаговая инструкция по монтажу ВТП

Этап проектирования

На этом этапе необходимо определиться будет ли ВТП являться основным источником отопления, или же он лишь дополнит радиаторное отопление. В первом случае можно обойтись без смесительного узла и регулировать температуру напрямую на котле. В этом случае, как правило, котел греет теплоноситель до 45 градусов, после чего он напрямую поступает в систему теплого пола.

Если же ВТП дополняет систему радиаторного отопления, то установка смесительного узла строго обязательно. Для эффективной работы радиаторов теплоноситель должен иметь температуру 70 градусов, это слишком высокая температура для системы теплого пола, поэтому теплоноситель необходимо охлаждать в смесительном узле.

Вам нужно спроектировать размещение отдельных коллекторных узлов и смесителей для каждого этажа здания, они должны быть подключены к общему отопительному стояку. Рекомендуется размещать коллекторный узел в центре этажа, чтобы длина труб до всех отапливаемых комнат была примерно одинаковая. Это значительно облегчит настройку всей системы.

Наилучшим вариантом является использование уже готовых коллекторных шкафов, которые собраны и проверены в заводских условиях. Вам нужно лишь выбрать необходимое количество коллекторных групп, мощность циркуляционного насоса и смесительный узел, если он необходим. Шкаф монтируется в стену и к нему подключается отопительный контур из общего стояка и циркуляционные контуры теплого пола. Единственным недостатком применения готового коллекторного шкафа является его сравнительно высокая цена, но когда речь идет о повышенной надежности и безопасности, экономить не имеет смысла.

Для грубой оценки необходимого количества труб можно исходить из расчета 5 погонных метров трубы на 1 м2 пола. Оптимальными по соотношению цена/качество являются полимерные трубы из сшитого полиэтилена. Они мало весят, неприхотливы в монтаже и имеют срок службы 50 лет. Металлические трубы имеют больший срок службы, но стоят заметно дороже и их сложнее монтировать. На сегодняшний день большинство систем водяного теплого пола работают на полимерных трубах.

Водяной теплый пол. Проект составляется после проведения замеров и расчетов

Необходимо заранее продумать схему укладки трубы. Для небольших помещений подходит параллельная укладка труб «змейкой» с шагом 20-30 см. Это наименее трудоемкий способ, но он не подходит для больших помещений и случаев, когда шаг трубы должен быть меньше 20 см. В большом помещении при укладке «змейкой» температура пола в противоположных углах комнаты будет заметно отличаться, а при укладке «змейкой» с малым шагом труба может легко сломаться из-за слишком сильного изгиба.

На помощь приходит метод укладки «спиралью», он более трудоемкий, но дает лучшие результаты. Нагрев пола будет максимально равномерным, а труба не будет испытывать дополнительных нагрузок на изгиб.

Варианты укладки труб

В общем случае для помещений площадью менее 10 м2 используют укладку «змейкой», для пощади 10-15 м2 могут применяться оба способа, а для больших помещений, как правило, применяют несколько параллельных спиралей.

Если теплый пол является единственным источником отопления, то шаг трубы должен составлять 15-20 см, если же в помещении есть другие источники обогрева, то шаг увеличивают до 25-30 см.

Расчет системы теплого пола

Подготовка основания

Основание для укладки труб должно быть максимально ровным. Не допускается перепад высот в одном циркуляционном контуре более 6 мм. При необходимости залейте пол черновой бетонной стяжкой.

Видео — Подготовка пола к монтажу теплого пола

Между черновой стяжкой и трубами должен располагаться достаточный слой теплоизоляции. Если под теплым полом находится отапливаемое помещение, то достаточно будет положить слой полистирола или пенофола толщиной 3-5 мм. Если снизу находится холодное помещение, то слой необходимо увеличить как минимум до 20 мм. Если это первый этаж и ниже пола находится грунт, то слой утеплителя должен составлять 60-80 мм.

На фото демпферная лента и мультифольга

После того как теплоизоляция будет уложена, не поленитесь начертить на ней схему укладки труб с помощью маркера. Это значительно облегчит монтаж и поможет выявить возможные ошибки еще до начала работ по укладке труб.

Раскладка и закрепление труб

Наиболее популярным способом закрепления труб является применение специальной монтажной сетки. Это металлическая или пластиковая сетка с ячейкой 100 мм, которая расстилается поверх теплоизоляции. Трубы раскладываются на сетке в соответствии со схемой и крепятся при помощи проволоки или пластиковых хомутов. Плюсами этого способа является дополнительно укрепление финишной стяжки за счет армирования сеткой, а к минусам можно отнести высокие трудозатраты при монтаже.

Укладка армирующей сетки

Вторым распространенным способом укладки является использование полистирольных матов, созданных специально для монтажа водяного теплого пола. Они одновременно играют роль теплоизоляции и фиксируют трубы в нужном положении. Это достигается за счет того, что на лицевой стороне мата сделаны специальные выступы, расположенные в шахматном порядке. Труба прокладывается между этими выступами, которые надежно фиксируют ее в нужном положении. Это более дорогой, но и более удобный и быстрый способ монтажа водяного теплого пола.

Независимо от того какую схему укладки и способ монтажа вы выбрали, избегайте чрезмерных перегибов труб, старайтесь лишний раз не наступать на них и не ронять тяжелые предметы. Даже небольшое повреждение трубы потребует замены всего контура.

Укладка труб водяного пола. Пример с подключением радиатора в систему

Отрезайте трубу только по месту, то есть начинайте укладку от подающего коллектора и отрезайте остатки трубы только после того, как доведете ее до возвратного коллектора. Не экономьте на трубах, не располагайте их в натяг и не пытайтесь сделать соединение двух отрезков. Возможная экономия не стоит потенциальных проблем, связанных с утечкой теплоносителя.

Уложенные трубы водяного пола

При укладке труб «змейкой», постарайтесь начало трубы расположить у «холодной» стены комнаты или у окна, чтобы компенсировать неравномерность нагрева пола. При укладке «спиралью» такой необходимости нет, пол всегда будет прогреваться равномерно.

Насос в системе теплого пола

Подключение труб к насосу

После того как все контуры будут разложены и подключены к коллекторной группе, можно приступать к гидравлическим испытаниям системы.

Испытания ВТП

Перед заливкой стяжки необходимо испытать всю систему повышенным давлением и температурой. Заполните систему теплоносителем. Убедитесь, что все контуры, присоединенные к коллекторной группе, заполнились. После чего доведите давление в системе до 5 бар. Давление будет постепенно снижаться, это нормально. При достижении давления в 2-3 бар снижение должно прекратиться. Снова доведите давление до 5 бар, повторите этот цикл несколько раз. Внимательно осмотрите все контуры циркуляции, убедитесь, что отсутствуют даже незначительные утечки.

Видео — Смесительный узел для теплого пола

Доведите давление в системе до отметки в 1.5-2 бар, что соответствует рабочему давлению и оставьте так на сутки. Давление не должно падать. Если все в порядке, то можно приступать к финальным испытаниям.

Выставите на котле максимальную рабочую температуру и установите циркуляционные насосы на достижение рабочего давления. Если теплый пол дополняет радиаторное отопление, то выставите регуляторы смесительных узлов на рабочие отметки. Дождитесь полного нагревания всей системы. Убедитесь, что все циркуляционные контуры теплые и нагреты примерно одинаково. Проверьте это еще раз через сутки. Если все в порядке, то можно отключать нагрев и готовиться к заливке финишной стяжки.

Заливка финишной стяжки

Заливать стяжку можно только на полностью остывшие трубы, не допускается заливка стяжки, если температура труб выше 25 градусов.

Оптимальным вариантом является использования специальной стяжки для теплого пола, она обладает наилучшим коэффициентом теплопроводности и прогревается максимально равномерно.

Толщина стяжки над трубами для жилых помещений должна составлять 20 мм, если вы делает теплый пол в гараже или мастерской, то целесообразно довести толщину слоя стяжки до 40 мм.

Бетон для стяжки

Плюсы и минусы смесей для заливки теплого пола

Рекомендация для лучшего твердения бетона

Не допускается включать нагрев теплого пола до полного высыхания стяжки, обычно это требует не менее 28 дней.

Поверх стяжки можно положить любое финишное покрытие, но наилучший эффект достигается при применении плитки и ламината.

Видео – Технология укладки водяного теплого пола

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять или поделитесь с друзьями!